Spis treści
Alternatywne źródła energii wciąż mają marginalne znaczenie w ogólnej ilości pozyskiwanej energii cieplnej. Jednak coraz więcej osób jest świadomych, że dzięki wykorzystaniu kolektorów do pozyskiwania darmowej energii z promieniowania słonecznego można w znacznym stopniu obniżyć koszty podgrzewania ciepłej wody w swoim gospodarstwie domowym. W okresie od kwietnia do października możemy w ten sposób zapewnić sobie zaspokojenie nawet 70% zapotrzebowania energii na ogrzanie ciepłej wody użytkowej.
Wybór kolektora słonecznego
W domach jednorodzinnych najpowszechniejsze jest zastosowanie kolektorów płaskich. Wśród nich do wyboru są dwa rodzaje: powietrzne i cieczowe. Te drugie są stosowane do współpracy z układami grzewczymi. W kolektorach cieczowych ogrzana woda przepływa do wymiennika woda i tam następuje przekazanie ciepła. Sprawność w tych wymiennikach jest na poziomie 70% czy 80%.
Gdzie zainstalować kolektor?
Oczywistą rzeczą jest to, że kolektory słoneczne instaluje się na południowej części dachu, a więc w miejscu, gdzie będzie docierać bezpośrednie promieniowanie słoneczne. Montowane są one na specjalnych wspornikach ponad dachem, ok. 15 cm od połaci w przypadku dachu pochyłego, natomiast na dachach płaskich są wykorzystywane specjalne stojaki, zapewniające ułożenie ich pod odpowiednim kątem i kierunku w stosunku do słońca. Przed montażem należy sprawdzić kilka rzeczy, które zadecydują o samej możliwości instalacji. Najważniejsze kryterium to wytrzymałość konstrukcji dachu. 1 metr kwadratowy kolektora waży około 35 kg, a więc dach musi być odporny na tak duże obciążenie. Należy również zapewnić odpowiednio swobodny dostęp do kolektora, gdyż może on wymagać umycia lub naprawy. Brak możliwości instalacji kolektorów na dachu nie wyklucza ich wykorzystania. W miarę możliwości mogą być one zamontowane na ziemi przy budynku, zarówno na stojakach, jak i odpowiednio ukształtowanej skarpie ziemnej. Kolektory, które mają dostarczać ciepłej wody przede wszystkim w okresie zimowym, posiadają kąt nachylenia ok. 90o. w stosunku do poziomu, a więc możliwe jest ich zamontowanie bezpośrednio na ścianie budynku.
Minimalne wielkości nasłonecznienia
Kolektory słoneczne, aby zapewnić dostarczenie odpowiedniej ilości energii, muszą w ciągu dnia mieć dopływ odpowiedniej ilości promieniowania słonecznego. Przez co najmniej 6 godzin w ciągu dnia słońce powinno padać na kolektor. Najlepszym rozwiązaniem są kolektory podążające za ruchem słońca, w których promienie słoneczne padają cały czas prostopadle w stosunku do nich. Jednak w praktyce jest to trudne do osiągnięcia, dlatego należy zdecydować, w jakich porach dnia i roku kolektor ma osiągać najwyższą sprawność. W Polsce największe nasłonecznienie jest w godzinach od 9 do 15.
Zasobnik, a komfort korzystania z ciepłej wody
Nieodłącznym elementem w instalacji kolektorów słonecznych jest zamontowanie zasobnika ciepłej wody użytkowej, którego pojemność będzie wynosić przynajmniej tyle, co dobowe zapotrzebowanie na wodę. Dla komfortowego korzystania z ciepłej wody należy jednak zamontować znacznie większe zasobniki, pozwalające zmagazynować wodę w wielkości dwu- lub trzykrotnego dobowego zapotrzebowania.
Zabezpieczenia instalacji
Instalacja korzystająca z energii słonecznej do ogrzewania wody jest podatna na takie same awarie jak zwykła instalacja grzewcza ? ulega zmianom ciśnienia, jest podatna na przegrzanie. W celu zapewnienia bezpieczeństwa podczas jej eksploatacji należy zamontować odpowiednie elementy: zawór bezpieczeństwa, przeponowe naczynie zbiorcze, odpowietrzenie oraz ogranicznik temperatury.
Instalacja sezonowa
W przypadku sezonowego wykorzystywania energii słonecznej do przygotowywania ciepłej wody instalacja składa się z kolektora oraz zasobnika ciepłej wody, umieszczonego 30 cm powyżej jego górnej krawędzi. Ogrzana w kolektorze woda jest podnoszona do zasobnika, natomiast chłodna woda znajdująca się w jego dolnej części jest zasysana do kolektora. Układ pracy takiej instalacji jest bardzo prosty, jednak posiada kilka wad. Przede wszystkim musi być ona opróżniania z wody na sezon zimowy, aby zapobiec zamarznięciu, a także wymagane jest użycie zasobników o większej pojemności.
Instalacja całoroczna
Zastosowanie układów pośrednio podgrzewających wodę, z dodatkowymi podgrzewaczami, umożliwia uniezależnienie działania instalacji od warunków pogodowych. W takich układach zainstalowana jest pompa cyrkulacyjna, co daje możliwość dowolnego zamontowania kolektora względem zasobnika.
